När alla röster är räknade får Nawrocki 50,9 procent och motståndaren, Warszawas borgmästare Rafal Trzaskowski, får 49,1.
Men innan det officiella resultatet stod klart hann båda presidentkandidaterna utropa seger i Polen under natten.
– Vi kommer att vinna och vi kommer att rädda Polen, sade Nawrocki under sin valvaka i Warsawa.
Den relativt unge historikern Nawrocki, 42 år, har bland annat stöd från USA:s president Donald Trump och är för en stramare politik när det gäller stödet till Ukraina.
Nawrocki har besökt Trump i Vita huset och har använt sig av en anti-ukrainsk retorik under sin valkampanj. USA-flaggor har varit vanligt förekommande vid hans valmöten och hans anhängare har hoppats på bättre chanser till goda band med USA, konservativa värderingar och strängare regler kring invandring.
Nawrocki tar över efter Andrzej Duda, som också stöttas av högerpartiet Lag och rättvisa (PIS). Duda gratulerar på måndagen till segern och tackar väljarna för valdeltagandet som låg på 71,6 procent.
På måndagskvällen meddelade premiärminister Donald Tusk att en förtroendeomröstning hålls i landets parlament för att se om han har fortsatt stöd för att styra landet när Nawrocki blir statschef.
Första valomgången hölls den 18 maj, men sedan hade alla opinionsundersökningar tytt på att det skulle bli en jämn kamp mellan de två presidentkandidaterna.
Det hann också svänga snabbt. I de första vallokalsundersökningarna som redovisades såg det ut som att Rafal Trzaskowski hade en knapp ledning. Han hann också göra ett förhastat segerrop innan vågen slutgiltigt tippade över till Nawrockis favör.
Den mer EU-vänlige och relativt liberale Trzaskowski gratulerar sin motståndare.
”Jag beklagar att jag inte lyckades övertyga majoriteten av medborgarna om min vision för Polen”, skriver han i sociala medier.
I Polen väljs presidenten för en period på fem år. Landet är medlem i EU och Nato och har haft en ledande roll i diplomatin kring Ukrainakriget.
Läs mer här:
Michael Winiarski: Nawrocki första steget i högernationalisternas comeback i Polen
